ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ

      Ландшафтоведение – раздел физической географии, изучающий сложные природные и природно-антропогенные геосистемы – ландшафты как части географической оболочки Земли. Ландшафтоведение рассматривает происхождение, структуру, изменение, пространственную дифференциацию и интеграцию ландшафтов, а также их отдельные свойства, взаимосвязи элементов и морфологических частей, их изменения под влиянием природных и антропогенных факторов. В пределах ландшафтоведения сформировался ряд направлений: морфология ландшафта, геотопология, геохимия ландшафта, физика ландшафта, прикладное ландшафтоведение и др.

      Ландшафтоведение  опирается на ряд общих подходов и методов: системный, сравнительный  и исторический подходы, дистанционные (в т.ч. космические)  и стационарные исследования, математические и картографические методы. Главный метод ландшафтоведения – ландшафтная съемка. Особое значение приобретает картографическое и математическое моделирование. К важнейшим задачам ландшафтоведения относятся разработка теоретических основ рационального природопользования, в т.ч. охраны природы.

      Возникновение ландшафтоведения в России в начале 20 в. и его дальнейшее развитие связано  с трудами Л.С.Берга, С.В.Калесника, В.Б.Сочавы и др.

      1. Ландшафты и геосистемы  – объекты исследования в ландшафтоведении

      Ландшафт  природный и природно-антропогенный: определения и  сравнительная характеристика. Этимология термина  «ландшафт». Природный ландшафт- сложная природная геосистема (ПТК-природно-территориальный комплекс), состоящая из сопряженных генетически и функционально (т.е. потоками вещества и энергии) более мелких природных геосистем – урочищ (подурочищ), фаций. В данном случае он рассматривается как таксономическая единица в системе районирования территории.

      В настоящее время ландшафтная оболочка понимается как среда человеческого обитания. С другой стороны, общество со своими производительными силами создает социально-экономическую среду ландшафтной оболочки.

      Обычно  измененные хозяйственной деятельностью  человека ландшафты называются антропогенными. Однако все они включают природную составляющую, поэтому правильнее их называть природно-антропогенными.

      Отличия природных и природно-антропогенных  ландшафтов:

      1. Природно-антропогенным ландшафтам  свойственна та или иная антропогенная  трансформированность компонентов (чаще всего биоты), а порой и морфологической структуры исходного ландшафта.

      2. Природно-антропогенные ландшафты  имеют не только естественную, но и антропогенную энергетическую  основу.

      3. Большинство современных природно-антропогенных ландшафтов насыщены продуктами человеческого труда, которые обобщенно называют техновеществом. К ним относятся: всевозможные сооружения, парк техники, промышленная продукция, отходы производства.

      Географический  ландшафт – (нем. land – земля, schaft - суффикс, выражающий взаимосвязь, взаимозависимость), относительно однородный участок географической оболочки, отличающийся закономерным сочетанием ее компонентов и явлений, характером взаимосвязей, особенностями сочетания и связей более низких территориальных единиц. 

      Эволюция  природных геосистем. Метахронность их структуры. «Память» ландшафта. В ландшафтной оболочке действуют два важнейших параметра – ландшафтное пространство и ландшафтное время. Каждый ПТК есть историческое образование. Ландшафты являются открытыми геосистемами и, следовательно, меняются под воздействием факторов внешней среды. Важнейшие факторы, обеспечивающие эволюцию ландшафта:

1. Климатический фактор;
2. Геолого-геоморфологический¹ фактор.

      Так 18-20 тыс. лет назад на территории Среднерусской возвышенности располагалась окраина Валдайского ледника. 5-7 тыс. лет назад на ней были распространены широколиственные леса. Таким образом, ландшафты средней полосы существенно менялись с течением времени.

      Помимо  факторов внешней среды не менее  важным для эволюции природных геосистем является фактор саморазвития, или фактор спонтанного развития. Любая сложная система, в том числе и геосистема, какой бы открытой по отношению к внешней среде она не была, обладает способностью к саморазвитию, обладает спонтанностью. Примеры: развитие ландшафтной оболочки, зарастание пресного водоема.

      В ходе спонтанного развития природная  геосистема проходит ряд последовательных стадий. Самые важные из них:

      1. Зарождение геосистемы. Обычно происходит возникнове-ние новой литогенной основы.

      2. Становление геосистемы. Появляются почвы и растительный покров, в первую очередь – пионерные группировки однолетних растений (например, сорняки). Они готовят экотоп для более требовательных многолетних растений.

      3. Зрелость геосистемы. Появляются многолетние растения. Они образуют устойчивые фитоценозы. Система находится в состоянии максимального равновесия или климакса. Примеры климаксовых систем: смешанные леса на моренной равнине, суглинках с дерновыми почвами., разнотравные степи на черноземах.

      4. Отмирание геосистемы. При этом на ее месте зарождается новая геосистема. Например, на месте озера появляется низинное болото, на месте низинного болота – верховое, на месте верхового болота – лес.

      Последовательная  закономерная смена стадий в процессе зарождения и формирования природной геосистемы называется сукцессией ландшафта.

      Если  геосистема нарушена чем-то и стремится  к восстановлению, то в этом случае говорят о восстановительной сукцессии.

      Эволюция  природных ландшафтов – их направленное, необратимое развитие, сопровождающееся качественными изменениями как вертикальной, так и горизонтальной структуры.

      Генезис ландшафта – совокупность биотических и абиотических процессов, обусловленных внешними факторами и спонтанным развитием, приведшим к формированию современной пространственно-временной структуры.

      В ходе исторической эволюции не все  природные компоненты одинаково  быстро реагируют на изменение внешней  среды. Часть из них чутка и  мобильна (воздушные массы, биота), а  другие более инертны, консервативны (почвы, литогенная основа). Поэтому в современных геосистемах могут сохраняться остаточные, или реликтовые, черты прошлых эпох. Пример: пятнистость почвенного покрова в смешанных лесах – реликт ледниковой эпохи, когда была распространена вечная мерзлота. Реликты могут сохраняться не только в литогенной основе, но и в почвах, и в биоте.

      Как для вертикальной, так и для  горизонтальной структуры природных  геосистем, характерна метахронность. Метахронность структуры природного ландшафта – последовательная разновременность исторического формирования, разновозрастность его природных компонентов и составляющих морфологических единиц.

      Возраст ландшафта время (в геологическом летоисчислении), когда ландшафт в полной мере сформировал свою компонентную структуру, сохраняющуюся в динамически устойчивом состоянии по сей день.  Чем древнее ландшафт, тем больше в нем сосредоточено остаточных реликтовых образований, которые отличаются пониженной устойчивостью, т.к. находятся в дисгармонии с современной средой. Чаще всего это касается биоты и отчасти почвенного покрова, наиболее энергично изменяемых хозяйственной деятельность человека.

      Отрезок исторического времени, необходимый  для перестройки под воздействием изменяющихся факторов внешней среды  природных компонентов ландшафта, называетмя характерным временем эволюции природных компонентов ландшафта.

      Таким образом, ландшафты есть исторические образования, обладающие структурной  памятью о своем прошлом, своей  эволюции. 

      Иерархия  природной геосистемы. Природная геосистема – исторически сложившаяся совокупность взаимосвязанных природных компонентов, характеризующаяся пространственной и временной организованностью, относительной устойчивостью, способностью функционировать как единое целое, продуцируя новое вещество. Геосистемы могут быть образованиями различной размерности.

      Природные геосистемы имеют иерархическую  структуру. Это означает, что все  геосистемы состоят из нескольких элементов, и каждая геосистема входит в качестве структурного элемента в более крупные.

      Существуют три категории геосистем (по пространственным размерам): планетарные (сотни млн. км²) – ландшафтная оболочка в целом, материки и океаны, пояса, зоны; региональные – физико-географические страны, области провинции, районы; локальные – (от нескольких м² до нескольких тысяч м²) местности, урочища, подурочища, фации.

      Каждому из указанных геосистемных таксонов свойственны определенные круговороты  вещества и энергии определенного  масштаба – большой геологический, биогеохимический, биологический. 

      Элементарная  природная геосистема – фация. В соответствии с принципом атомизма в каждой иерархической системе есть простейшая элементарная составляющая. Элементарной ландшафтной единицей является фация. Фация – элементарная природная геосистема, характеризующаяся однородными геолого-геоморфологическими условиями, одним микроклиматом, одним гидротопом, одной почвенной разновидностью, одной растительной ассоциацией и единым зооценозом. Фации приурочены к отдельным элементам мезоформ рельефа или к микроформам рельефа. Например, в светлохвойной тайге на склоне различные участки, характеризующиеся различными гидротопами, имеют различные растительные ассоциации: лишайниковый, брусничный, черничный боры.

      Размеры фаций могут быть различными: от нескольких м² до 1-3 км². Эмпирически было установлено правило, называемое законом необходимого разнообразия. Согласно закону необходимого разнообразия плановой ландшафтной структуры, мало-мальски значительные пространства, превышающие первые км², даже на равнинах, не говоря о горных районах, не терпят ландшафтного однообразия, «не выносят» фациальной однородности. Наиболее однородными оказываются молодые, формирующиеся геосистемы. 

      Природные геосистемы локальной  размерности: подурочи-ща, урочища, местности. Подурочище – природная геосистема локальной размерности, представляющая собой цепочку связанных друг с другом фаций, объединенных единым потоком вещества и энергии на определенном элементе мезорельефа. Обычно подурочище занимает склон определенной экспозиции мезоформы рельефа или ее вершину, или понижение между положительными формами. Если рельеф достаточно плоский, то подурочища обычно не выделяют.

      Как видно, при выделении подурочища важным показателем является вещественно-энергетическая связь фаций между собой. Такие  связи, объединяющие геосистемы между собой, называются латеральными (боковыми).

      Урочище – природная геосистема локальной размерности, представляющая собой сопряженную генетически и энергетически (переносом вещества и энергии) система фаций, приуроченных к отдельным выпуклым или вогнутым формам мезорельефа, или к выровненным междуречным участкам. Примеры: балка, поросшая лесом, песчаный бархан.

      Урочища могут быть денудационные (элювиальные, автоморфные), преимущественно отдающие в смежные геосистемы вещество и энергию, аккумулятивные, накапливающие их, и промежуточные (овраги, балки и др.).

      Географическая  местность – природная геосистема локальной размерности, представляющая собой совокупность генетически сопряженных урочищ, объединенных положением на одном элементе макрорельефа. На равнинах выделяют местности плакоров (автономные), придолинных склонов (транзитные), надпойменно-террасовые (аккумулятивные и трансаккумулятив-ные), пойменные (аккумулятивные, супераквальные). 

      2. Функционирование, устойчивость  и динамика природных  геосистем и ландшафтов 

      Функционирование  природных геосистем представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов переноса, обмена и трансформации вещества и энергии между составляющими геосистему природными компонентами, а также геосистемой в целом и внешней средой. Основные энергетические факторы функционирования геосистем – лучистая энергия Солнца и сила земного тяготения. Их источники находятся за пределами ландшафтной оболочки.

      Среди многообразных процессов функционирования геосистем различают физико-механические, химические, биохимические (в почве) и биологические. Все вместе эти процессы называются биогеохимическим круговоротом или метаболизмом геосистемы.